電化學(xué)儲能如何在儲能市場殺出重圍？ 十張圖帶你了解儲能行業(yè)技術(shù)發(fā)展路徑！

電化學(xué)儲能行業(yè)主要上市公司：寧德時代(300750);比亞迪(002594);億緯鋰能(300014);欣旺達(300207)等。

本文核心數(shù)據(jù)：全球儲能行業(yè)細分市場結(jié)構(gòu)、全球電化學(xué)儲能裝機規(guī)模、全球電化學(xué)儲能技術(shù)路線、上?？Х韧度谫Y

電化學(xué)儲能的發(fā)展空間較大

1、電化學(xué)儲能在儲能技術(shù)路線中占7.5%

因成本低、壽命長、技術(shù)成熟，物理機械儲能，尤其是抽水蓄能應(yīng)用廣泛，但受地理環(huán)境制約、投資髙、建設(shè)周期長等影響發(fā)展?jié)u緩;電化學(xué)儲能性價比高，不受自然環(huán)境影響，裝機便捷，使用靈活，已經(jīng)進入商業(yè)化階段，隨成本的逐漸降低，電化學(xué)儲能發(fā)展將步入快車道。

根據(jù)中國能源研究會儲能專委會/中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟(CNESA)全球儲能項目庫的不完全統(tǒng)計，截至2020年底，全球已投運儲能項目中，抽水蓄能占比達90.3%;電化學(xué)儲能的累計裝機規(guī)模緊隨其后，占比為7.5%;熔鹽熱儲能、壓縮空氣儲能、飛輪儲能的規(guī)模占比較小，分別為1.8%、0.2%、0.2%。

2、全球電化學(xué)儲能將保持高速增長

根據(jù)彭博新能源官方公眾號和彭博新能源發(fā)布的《Long- Term Energy Storage Outlook 2020》，彭博新能源表示2019年全球累計儲能裝機僅有11GW/22GWh，未來在電池技術(shù)和新能源技術(shù)的共同進步下，儲能將在未來電力結(jié)構(gòu)中扮演非常重要的角色，負責(zé)電網(wǎng)靈活性調(diào)整，彭博新能源中性預(yù)測，2050年，全球儲能累計裝機或?qū)⑦_到1676GW/5827GWh，未來三十年間全球投資額預(yù)計達6620億美元。

電化學(xué)儲能技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀分析

1、儲能電池行業(yè)發(fā)展處于鐵鋰成勢時期

在2012年之前，在電化學(xué)儲能領(lǐng)域，主要使用的是鉛蓄電池、納基電池和液流電池，由于電池壽命較系統(tǒng)效率等問題，2012-2020年，鋰電池開始被廣泛應(yīng)用，2020年之后，由于磷酸鐵鋰具有相對較長的循環(huán)壽命、相對較好的安全性、相對較低的成本，預(yù)計在未來將是儲能的主流技術(shù)。

2、鋰電池儲能綜合性價比高

儲能電池主要包括鋰離子電池、鉛蓄電池、鈉硫電池等。

由于價格便宜，鉛蓄電池是過去的主流技術(shù)，但由于循環(huán)壽命短、能量密度低、造成污染等問題，目前使用逐漸減少。鈉硫電池最大優(yōu)點在于資源稟賦較高，其原材料鈉、硫比較容易獲得，缺點是生產(chǎn)成本高，且存在安全隱患。相比之下，鋰電池比能高、效率高，從綜合性價比來看，最適合儲能場景。

3、鋰離子電池是電化學(xué)儲能的主要技術(shù)形態(tài)

根據(jù)中國能源研究會儲能專委會/中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟(CNESA)全球儲能項目庫的不完全統(tǒng)計，截至2020年底，鋰離子電池是電化學(xué)儲能的主要技術(shù)形態(tài)，占比達92%，其次是鈉硫電池和鉛蓄電池占比相當(dāng)，分別為3.6%和3.5%。

儲能鋰電池技術(shù)要求

1、儲能鋰電池看重經(jīng)濟性和高循環(huán)次數(shù)

目前，消費鋰電市場趨于飽和，進入存量競爭時代，而由于新能源汽車和儲能電池行業(yè)的蓬勃發(fā)展，鋰電池細分領(lǐng)域中儲能電池和動力鋰電池將得到較快發(fā)展。

由于應(yīng)用場景不同，電池的性能要求也有所不同。鋰電池是鋰電儲能系統(tǒng)的最主要組成部分，更看重經(jīng)濟性和高循環(huán)次數(shù)，而動力鋰電池更看重高能量密度。

2、磷酸鐵鋰電池是當(dāng)下儲能用鋰電池的最優(yōu)選擇

按照正極材料的類型劃分，鋰離子電池分為三元鋰電池、磷酸鐵鋰電池，其中，磷酸鐵鋰相對三元鋰電更適合儲能場景。2019年我國電力系統(tǒng)儲能鋰電池出貨量中磷酸鐵鋰電池占比達95.5%。

磷酸鐵鋰優(yōu)勢在于循環(huán)壽命、安全性，成本方面優(yōu)于三元鋰電池，雖然磷酸鐵鋰電池能量密度低于三元鋰電池，但相對動力系統(tǒng)，儲能系統(tǒng)對尺寸及重量設(shè)計要求低，對沖了磷酸鐵鋰電池在靈活性上的劣勢。因此，是當(dāng)下儲能用鋰電池的最優(yōu)選擇，是目前電化學(xué)儲能的發(fā)展趨勢。

電化學(xué)儲能技術(shù)新動向

1、鈉離子電池或成為未來技術(shù)方向

在未來與鋰離子電池的PK中，鈉離子電池被寄予厚望。鈉離子電池與鋰離子電池是同屬于一個時期發(fā)展起來的，與鋰離子電池相比，鈉離子電池有著鈉資源更豐富、電解液成本更低、無過放電特性等一系列優(yōu)點。但鈉離子電池卻一直發(fā)展遲滯，其重要原因就是沒有找到合適的負極材料，讓鈉離子變身為低成本、可實際應(yīng)用的電池。

隨著鈉電池實現(xiàn)材料體系創(chuàng)新，2021年研究逐漸走向成熟。2021年7月，寧德時代正式推出鈉離子電池。盡管相比于三元鋰電池約300Wh/kg的能量密度，鈉離子電池并無優(yōu)勢。但在寧德時代將能量密度提高至160Wh/kg后，鈉離子電池已經(jīng)可以和鐵鋰電池(能量密度約180Wh/kg)相競爭。

2、混合儲能

由于單一技術(shù)路線受限較多，混合儲能系統(tǒng)(HESS)指的是幾種不同類型的儲能系統(tǒng)的混合應(yīng)用，其共同點是將兩種或多種類型的儲能組合在一起形成一個單一的儲能系統(tǒng)。

目前主要有以下組合：熱儲能+電池，不同技術(shù)類型的電池+電池，超級電容器+電池，飛輪+電池。

經(jīng)過兩年多的堅持與探索，“飛輪+鋰電混合儲能”模式在新能源場站調(diào)頻領(lǐng)域的應(yīng)用取得實質(zhì)性進展，在國內(nèi)已有示范項目落地。

但混合儲能系統(tǒng)仍然面臨著不利因素，例如混合系統(tǒng)本身會有更復(fù)雜的電源管理要求，目前的混合儲能系統(tǒng)的平均成本還沒有一些具體數(shù)據(jù)?；旌蟽δ芟到y(tǒng)是機會還是風(fēng)險?人們對其未來的發(fā)展也有著不同的預(yù)測。

以上數(shù)據(jù)參考前瞻產(chǎn)業(yè)研究院《中國儲能電池行業(yè)市場前瞻與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報告》，同時前瞻產(chǎn)業(yè)研究院還提供產(chǎn)業(yè)大數(shù)據(jù)、產(chǎn)業(yè)研究、產(chǎn)業(yè)鏈咨詢、產(chǎn)業(yè)圖譜、產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、園區(qū)規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)招商引資、IPO募投可研、招股說明書撰寫等解決方案。

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